村鎮(zhèn)建筑的隔震技術(shù)有哪些？

我國的地震活動十分廣泛，是一個地震災(zāi)害嚴重的國家，特別是農(nóng)村地區(qū)，農(nóng)村建筑的倒塌破壞和人口傷亡程度比城市要嚴重的多，“小震致災(zāi)”的現(xiàn)象時有出現(xiàn)。

NO.1 我國村鎮(zhèn)建筑的特點

我國村鎮(zhèn)建筑地域分布廣泛，通常是就地取材，按照當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)習(xí)慣建造，因而建筑形式及結(jié)構(gòu)類型豐富多樣，具有鮮明的地域特點。

我國既有村鎮(zhèn)住宅建筑的結(jié)構(gòu)類型可歸為砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、生土結(jié)構(gòu)和石結(jié)構(gòu)四大類，其中砌體結(jié)構(gòu)房屋居多。

NO.2 村鎮(zhèn)建筑結(jié)構(gòu)震害及分析

在汶川、蘆山、玉樹地震中，遭受破壞和倒塌的房屋除建成時間較久遠、未經(jīng)抗震加固或因施工質(zhì)量存在重大問題的城市建筑外，基本上都是村鎮(zhèn)建筑。其中，砌體結(jié)構(gòu)的村鎮(zhèn)建筑震害較為嚴重，造成人員傷亡的數(shù)量比重較大。

村鎮(zhèn)建筑的震害主要表現(xiàn)為墻體開裂、樓屋蓋破壞、墻角破壞、窗間墻破壞、樓梯間破壞、房屋倒塌等幾種形式。

造成以上震害的主要原因有兩點:

1.結(jié)構(gòu)整體性較差。

2.結(jié)構(gòu)受力不均衡、整體剛度較差。

NO.3 常見的村鎮(zhèn)建筑隔震技術(shù)

我國農(nóng)村人口數(shù)眾多，所以村鎮(zhèn)建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能的高低直接影響到我國抗震防災(zāi)的整體能力。

諸多學(xué)者將隔震減震技術(shù)引入到村鎮(zhèn)建筑的抗震減災(zāi)中。

1 . 基礎(chǔ)滑移隔震系統(tǒng)

基礎(chǔ)滑移隔震系統(tǒng)采用摩擦滑移隔震元件，將原來由建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件塑性變形吸收地震能量，轉(zhuǎn)變?yōu)橛苫聘粽饘痈艚^和吸收地震能量。

目前，國內(nèi)外已有的基礎(chǔ)滑移隔震技術(shù)采用的材料主要是石墨、不銹鋼板、玻璃絲布、聚四氟乙烯板、土工布、鋼球、砂、大理石等。

基礎(chǔ)滑移隔震系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

優(yōu)勢：

滑移隔震技術(shù)隔震效果較好，取材方便成本較低，耐久性較好。此外，當(dāng)采用基礎(chǔ)滑移隔震進行加固時，通常只建造建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分，這不會影響上層建筑的功能和正常使用，是一種相對經(jīng)濟的抗震加固方法。

不足：

1.由于在水平方向上沒有限位措施作為安全裝置，因此在工程上和心理上都不易被接受;

2.隔震層的滑動位移大且難以控制，如果通過調(diào)節(jié)摩擦系數(shù)來調(diào)節(jié)滑動位移量，則隔震效果會降低;

3.地震波高頻分量有一定程度的激發(fā);

4.在大震期間無法控制房屋的擺動，在極震期間無法控制房屋的提離，對上層建筑是不利的。

2 . 橡膠墊層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)

橡膠墊層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)以橡膠支座作為主要的隔震元件，目前應(yīng)用于村鎮(zhèn)建筑中的主要有疊層橡膠隔震支座、鉛芯橡膠隔震支座、纖維橡膠隔震支座等。

橡膠墊層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖面圖

優(yōu)勢：

橡膠墊層基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)效果穩(wěn)定，具有足夠豎向剛度，兼具彈性變形與恢復(fù)及耗能等特點，它已廣泛應(yīng)用于城市的多層和高層建筑中，并成功地經(jīng)受住了地震的考驗。

將橡膠支座應(yīng)用在村鎮(zhèn)低矮砌體結(jié)構(gòu)中具有良好的隔震效果，可以較好地減少向上傳遞的地震能量，并具有一定的限位功能。

不足：

橡膠支座在應(yīng)用時需設(shè)置隔震溝、底層樓板等，導(dǎo)致造價較高，因而在應(yīng)用于村鎮(zhèn)建筑時需采用一定措施降低成本。

3.復(fù)合基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)

前述兩類系統(tǒng)任意組合即串聯(lián)或并聯(lián)則構(gòu)成復(fù)合基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)，或水平基礎(chǔ)隔震方案與豎向減震技術(shù)混合應(yīng)用形成混合隔震系統(tǒng)。

復(fù)合基礎(chǔ)隔震系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖面圖

優(yōu)勢：

復(fù)合隔震系統(tǒng)綜合利用橡膠瀝青等柔性墊層的優(yōu)勢，可以提供一定回復(fù)力，并具有滑移層滑動滯回耗能的特點，將基礎(chǔ)滑移隔震和橡膠墊層隔震的優(yōu)勢在一定程度上展現(xiàn)出來，具有良好的隔震效果。

不足：

施工相對復(fù)雜，當(dāng)不同材料組合使用時，難以控制隔震層的穩(wěn)定工作性能。

不同類別的基礎(chǔ)隔震技術(shù)均可有效提高村鎮(zhèn)建筑的抗震能力，但針對其不足的方面還應(yīng)展開進一步的研究。

在實際工程中，結(jié)構(gòu)的隔震設(shè)計因建筑物的情況不同而不同，可以根據(jù)實際應(yīng)用進行有針對性的設(shè)計，從而提高村鎮(zhèn)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，保證村鎮(zhèn)建筑的抗震安全。

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